课题研究优秀教学设计范文

碰撞教学设计

授课人:陈刚林

教学目标

1、知识与技能

（1）认识弹性碰撞与非弹性碰撞，

（2）掌握弹性碰撞中等质量交换速度。

2、过程与方法：通过体会碰撞中动量守恒、机械能守恒与否，体会动量守恒定律、机械能守恒定律的应用。

3、情感、态度与价值观：感受不同碰撞的区别，培养学生勇于探索的精神。

教学重点：

碰撞问题的处理思想以及一维弹性碰撞的定量分析；

教学难点：

通过定性研究二维弹性碰撞，理解从研究宏观碰撞到微观碰撞的引申思路。

教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。

教学用具：多媒体课件、碰撞视频资料、牛顿摆、足球乒乓球小皮球和金属球各一只

课时安排：1课时

教学过程：

一.复习导入：

动量守恒定律需要满足什么条件?

二.引入新课：

实验演示：五个小钢球用相同的细线竖直悬挂，彼此间接触，无相互挤压。拉起一个小球，小球摆到最低点与其它小球碰撞，发现只要一个小球被撞起；继续拉起两个小球，发现被撞起两个……

教师设疑：系统发生碰撞的前后，除了满足动量守恒之外，还有什么特殊的规律吗？

观看汽车碰撞试验图片，提出碰撞这个概念。

提问：能否举出生活中碰撞的实例？

提问：碰撞的特点？

三.新课教学

（一）弹性碰撞与非弹性碰撞

共性: 相互作用时间短

作用力变化快

系统动量守恒

个性: 有些碰撞碰后分开，有些碰撞碰后粘在一起；

有些碰撞沿一条直线，有些碰不在一条直线上；可能机械能守恒，有些过程机械能可能不守恒……

实验：演示牛顿摆两个小球的碰撞，发现碰撞后球A静止，球B运动

提问：这个过程机械能守恒吗？

设疑：设两个小球的质量都为m，球A碰撞球B前瞬间的速度为v0,求碰后B的速度以及碰撞前后系统的动能。

学生试解：设A撞击B球后获得速度为v1，由动量守恒可得：

mv0mv1

碰撞前系统的动能

EK112mv0

2碰撞后系统的动能

EK212mv1

2可以看出

EK1EK2

学生回答教师总结：碰撞前后系统机械能守恒，两个球摆的高度相同。

θ1

θ2

教师提问：那两边小球摆起的角度却不相等，为什么？

学生回答：阻力和线的摆动等原因。

学生教师提问：如果克服这些问题，两边的角度又会怎么样？

回答：相等。

教师总结：如果碰撞前后系统的机械能保持守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞。

教师说明：如右图所示，这样的两个物体间的相互作用过程就可以等效成弹性碰撞。

教师设疑：如图所示，两个物体的质量都是m，碰撞以前一个物体静止，另一个以速度v向它撞去。碰后两物体粘在一起，成为一个质量为2m的物体，

以速度v'继续前进。这个系统碰撞过程中机械能守恒吗？怎么考虑？

学生回答：可以根据动量守恒求出碰撞后的共同速度v'，然后分别计算碰撞前后的总动能。

学生试解：根据动量守恒定律可得：

mv2mv'

碰撞前系统的总动能EK1碰撞前系统的总动能EK21mv2

21mv'2

2学生回答：可以发现。碰撞前后系统的机械能不守恒（减少）

教师总结：如果碰撞前后系统的机械能不守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞。

教师总结：特别的，如果碰撞后两物粘合在一起，以共同速度运动，则机械能损失最大，这样的碰撞称为叫做完全非弹性碰撞。

（二）弹性碰撞的研究

学生活动：阅读课本第18页【思考与讨论】讨论一维弹性碰撞的碰后速度的确定

v0

m1

m2

m1

v1

m2

/v2/

学生活动：根据内容列出动量守恒与机械能守恒，列出表达式：

m1v0m1v'1m2v'2

11122m1v0m1v'1m2v'22

222得出计算结果

m1-m2v1v1m1m22m1v2v1m1m2教师提问：m1与m2什么关系对呢？计算结果有什么物理意义呢？

学生讨论教师总结：下面我们对几种情况下这两个式子的结果做些分析

⑴若m1m2，即两个物体质量相等

'v1'0，v2v0

，表示碰后A球静止，B的速度变为v0

即两球交换速度

'⑵若m1m2时，则v1'0，v20，即大碰小，一起跑。

'若m1m2，有

v1'v0

，

v22v0

'⑶若m1m2时，则v1'0，v20，即小碰大，要反弹。

'若m1m2，

有v1'v1，v20

教师提问：若A球的速度为v0，B球的速度为v1，则碰后两球的速度又为多少呢？本题布置为大家的课后作业。

（三）对心碰撞与非对心碰撞

课件展示：两幅台球的碰撞图片

教师提问：两种情况下的碰撞有什么不同？

学生讨论教师总结：

对心碰撞:碰撞前后物体球心的连线与速度方向在同一条直线上运动，也叫正碰.。

非对心碰撞:碰撞前后物体不在同一条直线上运动,且碰撞后速度都偏离原来方向.也称为斜碰

学生活动：阅读课本第19页思考与讨论，大致画出碰后A的速度方向

学生思考：根据动量守恒定律，得出结果，时间充裕的话，让学生上黑板。

【例1】质量相等A、B两球在光滑水平桌面上沿同一直线，同一方向运动，A球的动量是7kg·m/s，B球的动量是5kg·m/s，当A球追上B球发生碰撞，则碰撞后两球的动量可能值是（

）

A.pA'=6kg·m/s,pB'=6kg·m/s

B. pA'=3kg·m/s,pB'=9kg·m/s C.pA'=－2kg·m/s,pB'=14kg·m/s

D. pA'=－4kg·m/s,pB'=17kg·m/s 学生思考教师评析，得出答案A （四）散射

学生活动：阅读课本内容，思考散射与碰撞的区别。

学生回答：微观粒子相互接近时并不发生直接碰撞，因此微观粒子的碰撞又叫做散射。

教师说明：散射是研究原子内部结构的重要手段，后面章节会详细说明

（五）小结

一.碰撞的特点

1.作用时间极短

2.内力远大于外力

二.碰撞的分类

1.弹性碰撞

2.非弹性碰撞

完全非弹性碰撞

三.处理方法

1.动量守恒定律

2.机械能变化

（六）作业布置